Con lắc đơn tạo bởi một vật nặng nhỏ gắn vào đầu một sợi dây Câu hỏi C1 trang 143 Vật Lí 10

Giải Vật lí 10 Bài 27: Cơ năng

Câu hỏi C1 trang 143 Vật Lí 10: Con lắc đơn tạo bởi một vật nặng nhỏ gắn vào đầu một sợi dây mảnh không co dãn, đầu kia của dây gắn cố định tại C (Hình 27.2). Đưa vật lên vị trí A rồi thả nhẹ nhàng, vật sẽ đi xuống đến O (vị trí thấp nhất) rồi đi lên đến B, sau đó quay lại và dao động cứ thế tiếp diễn. Nếu không có tác dụng của các lực cản, lực ma sát:

a) Chứng minh rằng A và B đối xứng với nhau qua CO.

b) Vị trí nào động năng cực đại? Cực tiểu?

c) Trong quá trình nào động năng chuyển hóa thành thế năng và ngược lại?

Trả lời:

a) Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng:

W_A = W_B ⇔ mgz_A + 0 = mgz_B + 0 ⇔ z_A = z_B

⇒ A và B đối xứng nhau qua CO.

(tại A và B vật dừng lại nên động năng bằng 0)

b)

Chọn gốc thế năng tại O (là vị trí thấp nhất)

∗ Tại A và B có độ cao lớn nhất, vật dừng lại nên:

W_đ(A) = W_đ(B) = 0

W_t(A) = W_t(B) = mgz_max = W_tmax

Tại O: Vật có vận tốc lớn nhất khi chuyển động qua O nên:

W_t(O) = 0, W_đ(O) = (1/2). mv_{o max}² = W_đ(max)zA

c) Quá trình quả cầu nhỏ của con lắc chuyển động từ biên A về O thế năng giảm dần, chuyển hóa thành động năng. Ngược lại khi con lắc chuyển động từ O về A thì động năng giảm dần, chuyển hóa dần thành thế năng

c) Quá trình quả cầu nhỏ của con lắc chuyển động từ biên A về O thế năng giảm dần, chuyển hóa thành động năng.

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 10 hay, chi tiết khác:

Câu hỏi C2 trang 144 Vật Lí 10: Một vật nhỏ trượt không vận tốc đầu từ một đỉnh dốc cao h = 5m...

Bài 1 trang 144 Vật Lí 10: Viết công thức tính cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường...

Bài 2 trang 144 Vật Lí 10: Viết công thức tính cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi...

Bài 3 trang 144 Vật Lí 10: Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng...

Bài 4 trang 144 Vật Lí 10: Nêu một ví dụ về sự chuyển hóa giữa động năng và thế năng trong trường hợp vật chịu tác dụng của lực đàn hồi...

Bài 5 trang 144 Vật Lí 10: Cơ năng là một đại lượng...

Bài 6 trang 144 Vật Lí 10: Khi có tác dụng của cả trọng lực và lực đàn hồi thì cơ năng của vật được tính như thế nào?...

Bài 7 trang 145 Vật Lí 10: Một vật nhỏ được ném lên từ một điểm M phía trên mặt đất...

Bài 8 trang 145 Vật Lí 10: Từ điểm M (có độ cao so với mặt đất bằng 0,8 m) ném lên một vật với vận tốc đầu 2 m/s...